Este estudio muestra que los patrones de viento, más que la distancia geográfica, dan forma a la estructura y diversidad de las comunidades de hongos del suelo de Norteamérica, particularmente para los hongos dispersados por el viento, destacando el papel crítico del viento en la dispersión fúngica y sus implicaciones bajo el cambio climático.

Mediante el seguimiento de medio millón de autopistas fúngicas y los flujos de tráfico dentro de ellas, los investigadores describen cómo las plantas y los hongos simbióticos construyen cadenas de suministro eficientes.

El equipo construyó un robot de obtención de imágenes que les permitió recopilar datos de microscopía de 100 años en menos de 3 años

El trabajo avanza en la comprensión de cómo los hongos trasladan cada año miles de millones de toneladas de_CO2 a los ecosistemas subterráneos

Una nueva investigación publicada en la revista científica Nature ha utilizado robótica avanzada para rastrear las cadenas de suministro hipereficientes que se forman entre las plantas y los hongos micorrícicos a medida que intercambian carbono y nutrientes a través de las complejas redes vivas que ayudan a regular la atmósfera y los ecosistemas de la Tierra.

Entender el comercio entre plantas y hongos es urgente porque estas redes fúngicas arrastran al suelo unos 13.000 millones de toneladas de CO2 al año, lo que equivale a ~1/3 de las emisiones mundiales relacionadas con la energía. Más del 80% de las especies vegetales de la Tierra forman asociaciones con hongos micorrícicos, en las que el fósforo y el nitrógeno recogidos por los hongos se intercambian por carbono vegetal. A pesar de su importancia mundial, los científicos no entendían cómo estos organismos sin cerebro construyen cadenas de suministro expansivas y eficientes a través de sus redes subterráneas.  

El equipo internacional de 28 científicos descubrió que los hongos construyen una red micelial en forma de encaje que desplaza el carbono desde las raíces de las plantas en una formación ondulatoria. Para apoyar este crecimiento, los hongos mueven recursos desde y hacia las raíces de las plantas mediante un sistema de tráfico bidireccional, controlando la velocidad y la anchura del flujo de estas autopistas fúngicas según sea necesario. Para buscar más recursos, los hongos desplegaron ramas de crecimiento especiales como "pathfinders" microscópicos para explorar nuevos territorios, favoreciendo al parecer las oportunidades comerciales con futuros socios vegetales frente al crecimiento a corto plazo en el entorno inmediato. Los investigadores describen cómo estos comportamientos parecen estar coordinados por "reglas" locales sencillas que impiden al hongo "construir en exceso" y definen una "estrategia de onda viajera" única para el crecimiento, la exploración de recursos y el comercio.

La Dra. Adriana Corrales, Directora del programa Exploradores Subterráneos de SPUN, es la autora principal de este artículo de investigación, que analiza las poblaciones de ectomicorrizas (ECM) asociadas a los árboles de Bogotá (Colombia).

El estudio explora la composición de la comunidad de hongos asociados a las raíces de Quercus humboldtii (Fagaceae), una especie arbórea ectomicorrícica tropical.

Los paisajes urbanos se están expandiendo por todo el mundo, lo que significa que la diversidad y la estructura de las comunidades ectomicorrícicas en entornos urbanos podrían verse afectadas.En este caso, el roble andino se planta como árbol urbano en Bogotá. Los autores explican que las comunidades fúngicas asociadas a las raíces de este árbol difieren entre las que crecen en entornos naturales y urbanos.

Se trata de una investigación importante porque permite comprender cómo cambian las relaciones entre los hongos micorrícicos y los árboles hospedadores bajo la presión de la urbanización.

En este caso, los autores constataron que:

1. Los árboles urbanos son importantes como reservorios de diversidad fúngica subterránea.
2. Las condiciones urbanas favorecen a las especies fúngicas adaptadas a ecosistemas más perturbados.

Los hongos ectomicorrícicos establecen relaciones comerciales con los árboles. Los árboles de la mayoría de los bosques boreales y templados dependen de estas asociaciones ectomicorrícicas [definición del hipervínculo]. La forma en que cambian las relaciones en diferentes condiciones ambientales puede indicarnos cómo se adaptan ambas partes a lo largo del tiempo, en este caso en gran medida debido a amenazas como la invasión humana y la urbanización.

Pocos estudios se han centrado en la estructura de las comunidades fúngicas de los ecosistemas urbanos, a pesar de su importancia para la salud de los árboles y los ecosistemas. En concreto, Quercus forma asociaciones con hongos ECM que contribuyen a proporcionar a los árboles nutrientes clave y a sustentar los procesos biogeoquímicos del suelo. Además, los paisajes urbanos se están expandiendo y proporcionan cada vez más hábitat para especies silvestres a medida que se producen más invasiones.

En conclusión, los autores informan de diferencias significativas en la composición de la comunidad de hongos presentes en las raíces de árboles rurales y urbanos, estando las comunidades rurales dominadas por Russula y Lactarius y las urbanas por Scleroderma, Hydnangium y Trechispora. Estos resultados sugieren un alto impacto de las perturbaciones urbanas en las comunidades de hongos ectomicorrícicos.

¿Cómo podemos entender, proteger y apreciar mejor el papel que desempeñan las bacterias y los hongos en la salud de las comunidades vegetales urbanas?

Mientras que las ciudades son entornos estresantes para las plantas, los hongos y bacterias simbióticos pueden proporcionar nutrientes, agua y ayudar a las plantas a hacer frente al estrés urbano.

Los autores pretenden:

• Identificar soluciones para ayudar a las plantas a crecer en entornos estresantes
• Incorporar mejor la simbiosis planta-microbio en la arquitectura verde

En los ecosistemas naturales, las plantas viven en simbiosis con hongos, bacterias y otros microbios que pueden ayudar a aliviar el estrés. Las comunidades vegetales de las ciudades ayudan a mantener la salud y estabilidad de los ecosistemas urbanos y sus habitantes. En concreto, las plantas de las ciudades aportan beneficios ecológicos, como la refrigeración de las "islas de calor" urbanas y la creación de hábitats para otras plantas, animales y microorganismos.

Los hongos y bacterias simbióticos pueden mitigar muchos factores de estrés, como la dependencia de los fertilizantes, los patógenos, la sequía, la escasez de polinizadores, la contaminación y la reducción de la biodiversidad vegetal.

Los autores señalan que, como suele ocurrir, las investigaciones anteriores se han centrado en la actividad sobre el suelo. Mientras que los beneficios de los espacios verdes han sido bien reconocidos, la vida del suelo que yace bajo los entornos urbanos rara vez se reconoce por sus importantes funciones ecosistémicas. Los autores subrayan que las comunidades microbianas que sustentan estos espacios han sido ignoradas en gran medida.

Las comunidades microbianas subterráneas de hongos y bacterias también son responsables del ciclo de nutrientes, el almacenamiento de carbono, la protección contra patógenos y proporcionan funciones clave que conducen a la estabilidad del ecosistema.

La mayoría de las plantas necesitan ayuda para obtener y absorber nutrientes y agua. Muchas obtienen esta ayuda a través de relaciones simbióticas con hongos subterráneos llamados hongos micorrícicos arbusculares (MA). Aunque los científicos saben mucho sobre cómo estos hongos benefician a las plantas, apenas están empezando a comprender los genes y el ADN de los hongos MA. En este estudio, los investigadores crearon un mapa genético (o genoma) casi completo de un hongo MA común llamado Rhizophagus irregularis utilizando técnicas avanzadas de secuenciación del ADN.

Con este mapa genético, los investigadores identificaron genes y patrones de ADN importantes. Descubrieron que muchos genes relacionados con el movimiento de nutrientes dentro y fuera de las células existían antes incluso de que evolucionaran los hongos AM, lo que demuestra que estos genes han estado presentes durante un tiempo excepcionalmente largo. También descubrieron nuevos genes que sólo existen en este grupo de hongos. Otro hallazgo clave fue que las zonas del ADN que han evolucionado recientemente producen muchas moléculas pequeñas de ARN, que parecen ayudar al hongo a controlar su información genética. Este mapa detallado ofrece a los científicos nuevas perspectivas sobre cómo los hongos MA han evolucionado para vivir y crecer como compañeros obligados de las plantas.